LED的电学参数及其测试技术

低色温暖白光LED显色性的比较分析
表2.9 低色温暖白光LED的光色参数
图2.10 低色温暖白光LED的显色指数比较
• R8（亮浅红-紫色）R9（深红色）R11（浓绿色） R12（浓蓝色）的值
图 暖白光LED的光谱图 • 两颗暖白光W1和W2的蓝光能量比暖白光W3要小，且黄光 光谱部分相对偏向黄橙波段，也就是说红光能量相对较低， 所以显色性较差。
5、峰值波长
光谱发光强度或辐射功率最大处所对应 的波长。它是一个纯粹的物理量，一般应 用于波形比较对称的单色光的检测。
6、色纯度
如上图，Pc =EF/EG。易知，越接近1， 色纯度越高。
7、红色比（R）
红色比一般用来表征白光LED的色彩效 果，是指LED红光成分（ ）占整 个可见光光谱（ ）的量。即：
其中，
，x, y为色坐标。
9、显色指数
低色温的白光LED与标准灯的比较分析
表1 低色温的白光LED与标准灯的光色参数
图 白光LED和标准灯的显色指数比较
• R9（深红色）值是所有显色指数中最小的，低于60。
图 白光LED和标准灯的光谱图
• 改善LED光源的显色性Leabharlann Baidu须调整其光谱，使之在可 见光连续、均衡。
配光曲线测试结果
图3.1(a) 546蓝光LED直角坐标配光曲线
图3.1(b) 546蓝光LED极坐标配光曲线
图3.2(a) 546绿光LED直角坐标配光曲线
图3.2(b) 546绿光LED极坐标配光曲线
图3.3(a) 546红光LED直角坐标配光曲线
图3.3(b) 546红光LED极坐标配光曲线
2、发光角度
半强角度指的是LED光源中心法线向四 周张开，中心光强I衰减50%之间的夹角， 即为半强角度，如图所示。 光源的半强度角：
10.0 cm
测量条件A (近场条件)
新 标 准 下 的 测 量 方 法
机械轴
圆孔光阑面 积1 cm2
31.6 cm 测量条件B （远场条件）
机械轴
圆孔光阑面 积1 cm2
LED的光色电参数及其测试技术
信息科学与工程学院2008届毕业设计论文
课程内容
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分 电学参数 光色学参数 光强与发光角度 热学参数
第一部分 电学参数的测量
对于LED器件，一般常用的电学参数主要有：正向直流 电流、正向直流电压、反向漏电流和反向电压等。 （1）正向工作电流由于正向的电压变化不大，所以正向电 流变化时，一方面耗散功率的变化，另一方面会引起我们 最关心的发光强度的变化。因此，可以通过正向工作电流 说明器件的发光强度，或者就把它作为发光强度的一种间 接表示。 （2）正向工作电压一般指在一定的正向工作电流条件下的 正向压降。随的变化而稍有变化，其值也与温度有关，随 着温度的上升有所下降。其值视LED器件所用的半导体材 料的不同而不同，一般在1.4V至4V之间。 （3）反向漏电流 反向漏电流是LED器件处于反偏置时的 漏电流。按LED的常规规定，习惯指反向电压在5V是的反 向漏电流。 （4）反向电压当反向偏压一直增加使V大于时，则出现突然 增加而出现击穿现象。由于所用半导体化合物材料种类不 同，各种LED的反向电压也不同。
式中
为光谱功率分布函数，
为视见函数。
8、相关色温Tc
光源发射的光与黑体在某一温度下辐射的光 颜色最接近，则黑体的温度就称为该光源发射的 光的相关色温，单位为K。 色温与色坐标有着紧密的联系，一个色坐标x,y 值对应一个色温值。色温的确定可以根据相关色 温公式(McCamy，1992)进行计算，即：
IF
正反向电性的测量
正向电性能：采用恒流源供电，根据设定的电流自动调节输出正向
工作电流，并测出LED两端的正向电压和流过LED的正 向电流。
反向电性能：采用恒压源供电，增加恒压源电压，监测流过LED的电
流,当电流达到设定的反向漏电流值时，测量此时的电 压即为反向电压; 根据设定的反向电压调节恒压源， 测出流过LED的反向漏电流。
3、发光效率
LED发光效率表征器件电光转换的能力， 一般用流明效率表示，即：
4、主波长
如图所示的色品图， 图中AB为黑体轨迹。设 F点为某一光源在色品图 中的坐标，E点为理想等 能白光的参考光源点， 坐标为(x,y)=(0.33,0.33)。 由E点连接F点并延长交 于G点，则G点对应的单 色光波长即称为F点光源 的主波长。
10、平均波长
某一波长左右两边光谱所占的能量相等， 则该波长称为平均波长。
第三部分 光强与发光角度的测量
1、发光强度
• 单位: 坎德拉/cd (Candela) 符号I =Φ/Ω 定义： 光源在指定方向的单位立体角内发出的 光通量。（即：光照或照明灯具所发出的 光通量在空间选定方向上分布密度）
第二部分 光色参数的测量
光通量（φ） 照度（E） 发光效率（η） 主波长（λd） 峰值波长（λp） 色纯度（Purity) 红色比（Red ratio） 色温（Tc） 显色指数（Ra）等。
1、光通量
单位:流明/lm 符号: Φ 定义：发光体每秒钟所发出的光量的总和。 说明: 为表明光强和光通量的关系，发光强度 为1cd的点光源在单位立体角（1球面度） 内发出的光通量为1lm。
积分球原理
B L o .
当在球心中心点燃一光源时， 在球壁B点上的照度为：
E
2 4 r 1
由于光源是各向异性的，因此式中的第一项会因球 壁上的位置不同而相差很大，这样对测量不利。故 光度球测量时在光源与测量点之间设置一块挡屏， 以挡去直射光，这样上式就变成
2、照度
单位:勒克斯/lx (Lux) 符号:E 定义: 被光均匀照射的物体，距离该光源1米处， 在1m² 面积上得到的光通量是1lm时，它的 照度是1lux。习称“烛光米”。
LED光强依赖于测量距离
LED光强依赖于测量立体角
LED光强还依赖于光轴与机械轴之间的偏差
配光曲线的测试
• 显示屏用LED LAMP的配光曲线测试 • 显示屏用的546椭圆LED LAMP样品 （1）546椭圆蓝光LED 一个 （2）546椭圆绿光LED一个 （3）546椭圆红光LED一个 • 实验仪器 杭州远方光电信息有限公司的LED620光强 分布测试仪 • 工作环境 测试的正向电流为20mA，测试角度C0°180°和C90°-270°